Краткая форма операционного усилителя - операционный усилитель, который является одним из видов твердотельной ИС. Первый операционный усилитель был разработан Fairchild Semiconductors в 1963 году. Он является основным строительным блоком аналогового электронные схемы которые выполняют различные типы задач обработки аналоговых сигналов. Эти микросхемы используют внешнюю обратную связь для регулирования своих функций, и эти компоненты используются в качестве многоцелевого устройства в различных электронных приборах. Он состоит из двух входов и двух выходов, а именно инвертирующих и неинвертирующих клемм. Операционный усилитель IC 741 чаще всего используется в различных электрических и электронных схемах. Основное назначение этого операционного усилителя 741 - усиление сигналов переменного и постоянного тока и выполнение математических операций. Давайте разберемся с этим операционным усилителем 741, зная его свойства, схему контактов, спецификации и связанные с ним концепции.

Что такое операционный усилитель IC 741?

Термин операционный усилитель это полная форма операционного усилителя и один из видов ИС ( интегральные схемы ). Операционный усилитель - это усилитель напряжения с высоким коэффициентом усиления, связанный по постоянному току, с дифференциальным входом / выходом и одним выходным сигналом. В этой структуре операционный усилитель генерирует o / p-потенциал, который обычно во много раз превышает разность потенциалов между его i / p-выводами.

Операционные усилители появились в аналоговых компьютерах, где они использовались для выполнения математических операций в нескольких линейных, нелинейных и частотно-зависимых схемах. Популярность этой микросхемы как базовой строительный блок в аналоговых схемах благодаря своей гибкости. Благодаря своим характеристикам, они определяются внешним компонентом, а также имеют небольшую зависимость от температурных коэффициентов, в противном случае производственные различия в самой ИС.

В настоящее время операционные усилители являются наиболее часто используемыми интегральными схемами. В применения этих ИС включает огромное количество промышленных, научных и потребительских устройств. Стоимость нескольких типичных операционных усилителей невысока при разумных объемах производства, но некоторые гибридные интегрированные операционные усилители с различными условиями работы могут стоить более 100 долларов. Операционные усилители могут быть упакованы как устройства или использоваться в качестве основы для более сложных интегральных схем.

Операционный усилитель есть один вид дифференциального усилителя . Различные типы дифференциальных усилителей включают инструментальный усилитель, изолирующий усилитель, усилитель с отрицательной обратной связью и полностью дифференциальный усилитель. IC 741 выглядит как «маленькая микросхема». Но он универсален. Вы должны знать об этом основную информацию.

“типы двигателей постоянного тока и их применение ”

В Операционный усилитель IC 741 выглядит как небольшая фишка. Ниже приведено изображение операционного усилителя 741 IC, который содержит восемь контактов. Наиболее значимые выводы - 2, 3 и 6, где выводы 2 и 3 обозначают инвертирующие и неинвертирующие выводы, а вывод 6 - выходное напряжение. Треугольная форма в ИС означает интегральную схему операционного усилителя.

Текущая версия микросхемы обозначается знаменитым операционным усилителем IC 741. Основная функция микросхемы IC 741 - выполнение математических операций в различных схемах. Операционный усилитель IC 741 состоит из различных каскадов транзистора, которые обычно имеют три каскада, такие как дифференциальный вход / выход, двухтактный релейный выход и промежуточный каскад усиления.

Этот операционный усилитель может предлагать широкий диапазон усиления по напряжению, и его можно заставить работать при различных уровнях напряжения, и эта функциональность позволяет устройству реализовывать его в различных интеграторах, суммирующих усилителях и других. Даже он сохраняет характеристики защиты устройства во время короткого замыкания и имеет внутренние схемы частотной компенсации. Эта ИС может быть изготовлена в трех формах: в 8-контактном корпусе SOIC, в 8-контактном корпусе Dual-in-line и в металлическом корпусе TO5-8.

741 DIP и To5

Операционный усилитель IC 741 используется двумя способами, такими как инвертирующий (-) и неинвертирующий (+).

Дифференциальные операционные усилители состоит из набора полевых транзисторов или БЮТ. Базовое представление этого операционного усилителя показано ниже:

Схема контактов

В конфигурация выводов операционного усилителя IC 741 показано ниже. В Схема контактов 741 операционного усилителя и функциональность каждого штифта четко объяснена в следующем разделе.

Схема выводов IC 741

Контакты источника питания: контакты 4 и 7

Контакты 4 и 7 - это клеммы источника питания отрицательного и положительного напряжения. Электроэнергия, необходимая для работы ИС, поступает от обоих этих контактов. Уровень напряжения между этими выводами может находиться в диапазоне 5-18 В.

Выходной контакт: контакт 6

Выходной сигнал операционного усилителя IC 741 поступает с этого вывода. Выходное напряжение, получаемое на этом выводе, основано на используемом подходе обратной связи и уровне напряжения на входных выводах.

Когда значение напряжения на выводе 6 высокое, это соответствует тому, что выходное напряжение аналогично положительному напряжению питания. Таким же образом, когда значение напряжения на выводе 6 низкое, это соответствует тому, что выходное напряжение аналогично отрицательному напряжению питания.

Входные контакты: контакт 2 и контакт 3

Это входные контакты для операционного усилителя. Контакт 3 считается инвертирующим входом, а контакт 3 считается неинвертирующим входным контактом. Когда значение напряжения на контакте 2 >> контакте 3, что означает, что инвертирующий вход имеет высокое значение напряжения, выходной сигнал низкий.

Таким же образом, когда значение напряжения на контакте 3 >> контакте 2, что означает, что неинвертирующий вход имеет высокое значение напряжения, тогда выходной сигнал высокий.

Смещение нулевых контактов: контакт 1 и контакт 5

Как обсуждалось ранее, этот операционный усилитель имеет повышенный коэффициент усиления по напряжению. Из-за этого даже минимальные колебания напряжений как на неинвертирующих, так и на инвертирующих входах, которые происходят из-за отклонений в конструктивной процедуре или других аномалий, будут оказывать влияние на выход.

Чтобы преодолеть это, необходимо смещение значения напряжения, подаваемого на контакты 1 и 5, и это обычно выполняется с помощью потенциометра.

“Что из перечисленного не является типом беспроводной связи? ”

Не подключенный контакт: контакт 8

Это просто вывод, который используется для заполнения пустого вывода в операционном усилителе IC 741. Он не связан ни с какими внутренними или внешними цепями.

Работа операционного усилителя IC 741

В этом разделе четко объясняется концепция внутренняя схема и работа IC 741. Типичная микросхема IC 741 состоит из схемы, содержащей 11 резисторов и 20 транзисторов. Все эти транзисторы и резисторы ассимилированы и соединены как единая монолитная микросхема. С помощью изображения, представленного ниже, можно легко понять внутренние соединения компонента.

741 IC Внутренняя цепь

Здесь для транзисторов Q1 и Q2 соответственно подключены инвертирующий и неинвертирующий входы. Оба транзистора Q1 и Q2 функционируют как эмиттеры NPN, где эти выходы подключены к паре транзисторов Q3 и Q4. Эти Q3 и Q4 работают как усилители с общей базой. Этот тип конфигурации изолирует входы, которые связаны с Q3 и Q4, и таким образом устраняет возможную обратную связь по сигналу, которая может иметь место.

Колебания напряжения, происходящие на входах операционного усилителя, могут повлиять на протекание тока во внутренней цепи, а также на эффективный рабочий диапазон любого транзистора, находящегося в схеме. Итак, чтобы этого не произошло, было реализовано два зеркала тока. Пары транзисторов (Q8, Q9) и (Q12, Q13) соединены таким образом, чтобы образовать зеркальные схемы.

Поскольку транзисторы Q8 и Q12 являются регулирующими транзисторами, они устанавливают уровень напряжения на переходе EB для соответствующей пары транзисторов. Этот уровень напряжения можно точно регулировать с точностью до нескольких десятых долей милливольт, и такая точность позволяет пропускать только необходимый ток в цепь.

Одна зеркальная схема, разработанная Q8 и Q9, подается на входную схему, тогда как другая зеркальная схема, разработанная Q12 и Q13, подается на выходную схему. Кроме того, другая зеркальная схема, которая является третьей, образованная Q10 и Q11, функционирует как соединение с увеличенным импедансом между отрицательным источником питания и входом. Это соединение обеспечивает опорный уровень напряжения, не оказывающий влияния на нагрузку на входную цепь.

Транзистор Q6 вместе с резисторами 4,5 кОм и 7,5 кОм будет преобразован в схему сдвига уровня напряжения, которая снижает уровень напряжения от схемы усилителя на входной секции на Vin, прежде чем он попадет в следующую схему. Это достигается для устранения любых изменений сигнала в секции выходного усилителя. Транзисторы Q22, Q15 и Q19 предназначены для работы в качестве усилителя класса A, а транзисторы Q14, Q20 и Q17 используются в качестве выходной фазы ОУ 741.

Чтобы устранить любые аномалии на входной фазе дифференциальной схемы, тогда используются транзисторы Q5, Q6 и Q7 для формирования конфигурации, которая имеет нулевое смещение + ve и -ve и уровни инвертирующих и неинвертирующих входов соответственно.

Интегратор и дифференциатор операционного усилителя

В следующих разделах объясняется экспериментальная процедура интегратор и дифференциатор с использованием теории ОУ IC 741.

Чтобы узнать об операционном усилителе, работающем как дифференциатор и интегратор, нам понадобится макетная плата, номинальные резисторы (10 кОм, 100 кОм, 1,5 кОм и 150 Ом), RPS, операционный усилитель IC 741, провода для подключения, номинальные конденсаторы (0,01 мкФ, 0,1 мкФ) и осциллографа (CRO).

741 Интегратор

Схема интегратора с использованием ОУ показана ниже. Чтобы сформировать схему интегратора и узнать выходной сигнал, необходимо выполнить подключение схемы, как описано в следующих шагах:

На входной части подайте симметричную синусоидальную волну с частотой 1 кГц и амплитудой 2 В, что соответствует напряжению от пика до пика.
Подключите входные и выходные секции схемы к каналам 1 и 2 CRO. Это соединение позволяет наблюдать сгенерированные формы сигналов.
Нанесите наблюдаемые формы волны на график вместе с аналогичными значениями, наблюдаемыми на CRO.
Затем соблюдайте практические и теоретические значения. Такой тип подключения позволяет использовать операционный усилитель IC 741 в качестве схемы интегратора.

Схема дифференциатора с использованием ОУ показана ниже. Чтобы сформировать схему дифференциатора и узнать выходной сигнал, необходимо выполнить подключение схемы, как описано в следующих шагах:

741 IC Дифференциатор

На входной секции подайте симметричную треугольную волну с частотой 1 кГц и амплитудой 2 В, что соответствует напряжению от пика до пика.
Подключите входные и выходные секции схемы к каналам 1 и 2 CRO. Это соединение позволяет наблюдать сгенерированные формы сигналов.
Нанесите наблюдаемые формы волны на график вместе с аналогичными значениями, наблюдаемыми на CRO.
Затем соблюдайте практические и теоретические значения. Такой тип подключения позволяет использовать операционный усилитель IC 741 в качестве схемы интегратора.

Выходные волны интегратора и дифференциатора

Конфигурация открытого цикла

Самый простой способ реализовать операционный усилитель IC 741 - использовать его в конфигурации без обратной связи. В конфигурация разомкнутого контура IC 741 находится в инвертирующем и неинвертирующем режимах.

Инвертирующий операционный усилитель

В операционном усилителе IC 741 контакты 2 и 6 являются входными и выходными контактами. Когда напряжение подается на контакт 2, мы можем получить выход с контакта 6. Если полярность вывода 2 i / p равна + Ve, то полярность вывода o / p 6 равна-Ve. Таким образом, o / p всегда противоположно i / p.

Принципиальная схема инвертирующего операционного усилителя показана выше, а коэффициент усиления схемы инвертирующего операционного усилителя обычно рассчитывается по этой формуле: A = Rf / R1

Например, если Rf составляет 100 кОм, а R1 - 10 кОм, то коэффициент усиления будет -100 / 10 = 10. Если напряжение i / p равно 2,5 В, напряжение o / p будет 2,5 × 10 = 25.

Неинвертирующий операционный усилитель

В операционном усилителе IC 741 контакты 3 и 6 являются входными и выходными контактами. Когда напряжение подается на контакт 3, мы можем получить выходной сигнал с контакта 6. Если полярность + Ve на входном контакте 3, то полярность, которая исходит от контакта 6 o / p, также будет + Ve. Так что o / p не наоборот.

Схема неинвертирующей схемы показана выше, и коэффициент усиления этой неинвертирующей схемы обычно рассчитывается по этой формуле A = 1 + (Rf / R1)

Например, если Rf составляет 100 кОм, а R1 - 25 кОм, тогда усиление будет 1+ (100/25) = 1 + 4 = 5. Если напряжение i / p равно 1, то напряжение o / p будет быть 1X5 = 5v

Принципиальная схема операционного усилителя IC 741

Приложения в основном включают сумматор, компаратор, вычитатель, повторитель напряжения, интегратор и дифференциатор. В Принципиальная схема операционного усилителя IC 741 приведен ниже. В следующей схеме IC В качестве компаратора используется операционный усилитель 741. . Даже если мы использовали его в качестве компаратора, ИС все равно наблюдает за слабыми сигналами, чтобы их было проще идентифицировать.

“разница между pmos и nmos ”

Конфигурация выводов IC 741

Технические характеристики операционного усилителя IC 741

Приведенные ниже спецификации четко объясняют рабочие функции и поведение IC 741:

Источник питания: для работы этого операционного усилителя требуется минимальное напряжение 5 В, и он может выдерживать напряжение до 18 В.
Входное сопротивление: имеет диапазон около 2 МОм.
Выходное сопротивление: диапазон около 75 Ом.
Скорость нарастания: это также решающий атрибут при выборе операционного усилителя для высокого диапазона частот. Это определяется как максимальное изменение выходного напряжения за единицу времени. SR измеряется в вольтах / мкс и представляется как: SR = dVo / dt С вычислением скорости нарастания выходного напряжения можно просто узнать изменение выходного сигнала, при котором операционный усилитель изменяется в соответствии с изменениями уровня входной частоты. SR изменяется с изменением усиления по напряжению, и это обычно называется единичным усилением. Значение скорости нарастания напряжения для операционного усилителя всегда стабильное. Итак, когда необходимость наклона выходных значений больше, чем скорость нарастания, тогда происходит искажение. Для операционного усилителя IC 741 скорость нарастания составляет 0,5 В / мкс, что минимально. Из-за этого эта ИС не используется для расширенных частотных диапазонов, таких как компараторы, фильтры и генераторы.
Коэффициент усиления по напряжению: коэффициент усиления по напряжению составляет 2,00,000 для минимального диапазона частот.
Диапазон смещения входа: этот операционный усилитель IC 741 имеет диапазон смещения входа от 2 до 6 мВ.
Выходная нагрузка: рекомендуемый диапазон> 2 кОм
Переходная характеристика: это ключевой аспект, который используется при выборе операционного усилителя для множества приложений. Вместе с установившейся обратной связью операционный усилитель включает в себя весь отклик практической схемы. Секция обратной связи, где устойчивое значение достигается до получения выходного значения, называется переходной характеристикой. Как только он достигает этого значения, постоянное значение остается в этой точке, потому что это называется устойчивым уровнем. Эта устойчивая фаза не зависит от времени. Атрибуты этой переходной характеристики состоят из процента перерегулирования и времени нарастания. Он имеет обратную зависимость от ширины полосы единичного усиления операционного усилителя.

Для того, чтобы операционный усилитель работал как усилитель напряжения, рекомендуется повышенное входное сопротивление и низкие значения выходного сопротивления.

Характеристики операционного усилителя 741

К характеристикам операционного усилителя IC 741 можно отнести следующие:

Входное сопротивление операционного усилителя IC 741 превышает 100 кОм.
Сопротивление операционного усилителя 741 IC ниже 100 Ом.
Диапазон частот сигналов усилителя для операционного усилителя IC 741 составляет от 0 Гц до 1 МГц.
Ток смещения и напряжение смещения операционного усилителя IC 741 низкие.
Коэффициент усиления по напряжению IC 741 составляет около 2 000 000.

741 применение операционного усилителя

Многие электронные схемы построены на ОУ IC 741, а именно повторителе напряжения, аналого-цифровой преобразователь , схема выборки и хранения, преобразование напряжения в ток и тока в напряжение, суммирующий усилитель и др. Области применения операционного усилителя IC 741 включают следующее.

Генератор переменной звуковой частоты на операционном усилителе IC 741
Регулируемая пульсация RPS на базе операционного усилителя IC 741
Звуковая смесь для четырех каналов с использованием операционного усилителя IC 741
Операционный усилитель IC 741 и автоматический выключатель на основе LDR
Измеритель полярности постоянного напряжения на операционном усилителе IC 741
Электронный комнатный термометр с операционным усилителем IC 741
Прослушивание ошибок с помощью операционного усилителя IC 741
Микрофонный усилитель с операционным усилителем IC 741
Тестер операционных усилителей IC 741
Это основа защиты от короткого замыкания RPS.
Тепловой сенсорный переключатель с операционным усилителем IC 741
Преобразование V в F с помощью операционного усилителя IC 741
Генерация звука ветра на ОУ IC 741

Инфографика ОУ 741

Об IC 741 - Операционный усилитель 741

Это все об учебном пособии по операционному усилителю IC 741, которое включает в себя основы работы с операционным усилителем, схему контактов, принципиальную схему, спецификации, характеристики и его применения. Кроме того, любые вопросы относительно этой концепции или проекта 741 операционного усилителя, пожалуйста, оставьте свой отзыв, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос. Что